第一节 隧道涵洞应用领域分析
隧道大部分的功能,为提供行人、脚踏车(自行车)、一般道路交通、机动车、铁路交通、或运河使用,而部份隧道只运送水、石油或其他特定服务,包括军事及商业物流等。
而涵洞是在水渠通过公路的地方,为了不妨碍交通,修筑于路面下的过路涵洞,让水从公路的下面流过再翻到地面上来,形状有管形、箱形及拱形等。
第二节 隧道涵洞产业发展历程
隧道工程的建设和发展是我国20世纪最伟大的科技成就之一,它有力地促进了我国交通运输事业的发展。同时也带动了土木工程、水利工程等相关学科的发展,在我国国民经济建设中起到了重要的作用。在20世纪,尤其是20世纪最后20年,我国隧道工程的科技水平由落后状态而一跃进入世界先进行列。目前我国的隧道总长度及修建技术水平均为世界领先。
1949年新中国成立后,我国的铁路建设进入了新的发展时期。国家十分重视铁路基本建设,大规模投资修建铁路新线。在其后半个世纪的时间里,我国隧道建设大致可分为4个阶段,每个阶段均有显著的技术进步和突破。起步这一阶段的时间跨度为50年代至60年代初,是新中国第一代隧道建设工程。该阶段采用钻爆法施工,以人工和小型机械凿岩、装载为主,临时支护采用原木支架和扇形支撑。隧道施工基本无通风,由于技术水平落后,人工伤亡事故时有发生。
经过50、60年代实践经验的积累,70年代开始逐步学习国外的先进经验,引进国外的先进机具,而形成我国一整套的隧道施工技术。如针对不同的地质条件采用不同的施工方法,对于长隧道则充分利用辅助坑道等有效措施。并形成了一套对付自然灾害的方法和措施,进入了隧道施工的主动时代。
进入90年代中期,我国隧道修建技术达到了新的水平,已与世界接轨。这一时期的标志性工程是位于西康铁路的秦岭隧道,全长18460m。在该隧道施工中,采用了目前最先进的全断面隧道掘进机技术,即TBM技术。以该隧道技术的发展为代表,证明了我国隧道修建技术已达到世界先进水平,这是一个新的里程碑。
在过去的100年中,尤其是在20世纪的最后20年,我国的隧道建设技术水平得到了极大的提高,已进入世界先进行列。截止到2000年,我国铁路隧道总数已超过6000座,总延长3200km,数量和总长都居世界之首。略……
第三节 全球隧道涵洞市场发展及预测
一、全球隧道涵洞产业发展现状
人类公路隧道的修建已有几百年的历史,建成的公路隧道不计其数。有关现代公路隧道的修建,始于1927年美国纽约哈德逊河底的荷兰盾隧道。该隧道双洞单向交通,长度分别为2680m和2551m,高峰小时交通量2000辆,盾构法施工,并且首次采用机械全横向式强迫通风。其后,随着隧道施工技术新奥法、挪威法、以及TBM等方法的确立,许多伴随有全横向式,或半横向式,或纵向式,或混合式通风方式,以及现代照明和监控技术的长大公路隧道相继建成。到2000年底,长度超过3.0km以上的公路隧道已有近400座,最长的达24.5km。
随着道路等级标准的逐渐提高和隧道设计理论和施工技术的不断改进,公路隧道的修筑长度从上世纪初的二、三公里已发展到现在的数十公里。比较著名的有日本的关越隧道(11.05km)、意大利的勃朗峰隧道(11.6km),奥地利的阿尔贝铭隧道(13.972km)、瑞士的圣哥达隧道(16.82km),最近通车的挪威奥尔兰隧道更是长达24.5km。
二、全球隧道涵洞产业发展态势预测
1、高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
2、计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
3、环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
4、建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
5、空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
第四节 主要国家地区隧道涵洞产业发展及预测
近些年日本经济长期低迷,新的大型铁路公路桥梁建设项目较少,相应隧道涵洞产业发展较为迟缓,很多小型设计部门都面临很大的生存压力,这与我国的现状有着巨大的反差。日本已经历过大规模建设的时期,现在日本每年桥梁投资的90%都用于旧桥的维修保养,仅有10%用于新建桥梁。略……
第五节 中国隧道涵洞项目产品产量预测
一、隧道涵洞施工量
2010-2014年我国隧道施工量预测表
单位:公里
二、隧道涵洞施工设备
1、盾构机
2010年国内盾构机产能预测表
单位:台
2、挖掘机
2010-2014年我国挖掘机产量预计表
单位:台
第六节 中国隧道涵洞项目产品需求预测
未来几年我国铁路、公路建设仍将保持较快增长速度。其中铁路部门规划中加大了高速铁路建设的投资。预计未来几年因高速铁路、公路带来的隧道涵洞建设需求增长将继续加快。
未来对于隧道涵洞建设过程中应用的相关设备市场需求也将进一步增长。以盾构为例,目前我国已经在铁路隧道建设中投入了盾构机,并取得了良好的经济效益。加上国内城市轨道建设对盾构机的需求,预计2015年以前,需投入施工的盾构约300台以上,而采用盾构掘进机施工将是必然的选择。加上大型的越江工程,我国的各类盾构未来潜在市场将有200亿元以上。
在挖掘机需求方面,由于公路、铁路隧道量的增多以及隧道长度的增加,对于挖掘设备的需求也必将进一步增长,在加上国内其他应用领域对挖掘机的需求,预计未来几年,我国挖掘机的市场需求仍以较快速度增长。略……
第七节 影响隧道涵洞项目产业发展的主要因素
1、政策影响
隧道涵洞建设项目属于市政工程类项目,该产业发展受国家的宏观调控政策影响较深。在国家出台的4万亿投资计划中,基础设施建设无疑占到最大份额——用于基础设施的投资达1.5万亿元,占总投资的37.5%,交通设施建设成为重中之重,隧道涵洞面临巨大的历史机遇。
2、技术影响
中国幅员辽阔,又是多山的国家,山地面积占2/3以上,高原起伏,群山连绵,崇山峻岭密布,水系发育,江河纵横,地质复杂。为发展铁路建设,需要修建大量隧道,而且势必修建许多长隧道和特长隧道,因而铁路隧道建设任务极其艰巨、复杂隧道修建技术是涵盖多种专业、交叉性很强的综合技术,隧道涵洞产业的发展与施工技术的发展有很大关系,技术的发展制约着行业的发展。
第八节 隧道涵洞项目产业投资风险预警
一、隧道涵洞项目产业市场风险预测
市政基础设施建设是国民经济发展中必不可少的重要组成部分,工程建筑行业的发展与国家固定资产投资总量与结构之间存在着较高的相关性,且要符合国家宏观调控政策。随着宏观经济的波动,工程建筑市场也呈现出一定的周期性涨落,当宏观经济持续走低时,将会给公司带来不利影响,从而造成其主营业务增长的波动。因此,能否对经济的发展周期有合理的预期,并针对经济发展周期各个阶段的特点相应调整公司的经营行为,在一定程度上公司的面临着市场风险。
二、隧道涵洞项目产业政策风险预测
由于隧道涵洞建筑活动与人民的生产生活息息相关,因此《安全生产法》、《消防法》、《环境保护法》、《环境影响评价法》、《水污染防治法》、《固体废物污染环境防治法》以及《环境噪声污染防治法》等安全、环保方面的专项法律法规对建筑业活动具有重要规范作用,公司在施工过程中面临着一定的政策风险。
三、隧道涵洞项目产业经营风险预测
目前我国大部分企业缺乏有效的管理经营系统,也缺乏具有国际化市场能力的管理人员,单纯以订单式生产,管理部门在业务过程中缺乏关键点的监控,信息分解慢,不能够在第一时间将信息向相关部门传递,缺乏有效的信息传递技术手段来支持当前的管理要求。车间生产作业计划不规范,难免产生缺陷和不周全的情况。
四、隧道涵洞项目产业技术风险预测
技术风险是指随着科学技术的发展,生产方式的改变而发生的风险。对于隧道涵洞行业的技术风险主要包括由于技术要求提高,企业在短时期内不能提高生产技术,不能最终满足消费者和市场的更高要求而产生的风险。提高我国的隧道涵洞建设技术,发展拥有自主知识产权技术,加快相关工艺技术和生产设备的研发,打破国外企业的制约,已成为我国隧道涵洞产业健康发展的关键。
五、隧道涵洞项目产业竞争风险预测
随着我国工程建筑行业的发展,具有各种工程总承包、建筑施工资质的公司将会越来越多,施工企业的施工能力也逐步提高,市场竞争日趋激烈;同时,国际承包商将逐步进入中国工程建筑市场并参与竞标,也将使行业竞争加剧,给公司带来不利影响。
此外,受地方保护主义和其他一些非经济因素的影响,我国工程建筑市场存在一定程度的区域分割,使得公司的跨地区业务开拓存在一定难度。
六、隧道涵洞项目产业其他风险预测
施工工程质量是施工企业的生命,是其可持续性发展的主要决定因素之一,公司主要从事工程建筑业务,目前承建的大多是市政、交通、能源等行业的重点、重大工程项目,施工难度大、要求高、工期紧,而且工程大多建设周期长,资金需求量大,整个工程项目工期中任何一个环节的衔接不畅都将影响工期,可能导致项目延迟完成、收入损失和费用超支等情况,并对公司施工质量和成本控制产生不利影响;同时,公司能否及时筹措和运用资金、能否及时采购原材料也对工程质量与工期有一定影响。略……
第七节 未来五年隧道涵洞项目产品趋势分析
一、隧道涵洞项目产品技术趋势分析
近日,港珠澳大桥大断面矩形混凝土浇筑工艺及裂缝控制关键技术研究专题工作大纲通过评审。根据大纲,为保证混凝土结构的耐久性,将采用新工艺进行混凝土浇筑。该项目由水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室承担。
据介绍,港珠澳大桥沉管为柔性管节,其22.5m长的大断面矩形节段将采用全断面整体浇筑的工艺。为满足隧道区通航的要求,沉管最大埋入深度在30.2m以上,超出常规的沉管隧道。混凝土结构需要长期承受高压海水作用,为了保证结构的耐久性满足120年设计使用寿命,对沉管混凝土的抗渗性能、抗裂性能提出了更高的要求。该研究课题将根据沉管管段的耐久性要求,从低热低收缩混凝土制备、温度应力模拟技术、施工阶段的裂缝控制措施等方面展开研究,提出适用于施工阶段确保混凝土结构不出现危害性裂缝的一整套温控措施、施工技术指南。
二、隧道涵洞项目产品价格趋势分析
受钢材和混凝土等隧道涵洞建设用原材料价格上涨及劳动力成本上升的影响,预计,未来我国隧道涵洞建设的价格将呈现上涨趋势。
第八节 未来五年隧道涵洞项目产业规划建议
一、隧道涵洞项目产业整体规划
2004年由国务院审议通过的《国家高速公路网规划》中,采纳了放射线与纵横网格相结合的布局方案,形成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的大通道,由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成,简称为“7918网”,总规模约8.5万公里,其中:主线6.8万公里,地区环线、联络线等其他路线约1.7万公里。规划方案总体上贯彻了“东部加密、中部成网、西部连通”的布局思路,建成后可以在全国范围内形成“首都连接省会、省会彼此相通、连接主要地市、覆盖重要县市”的高速公路网络。
在国家《中长期铁路网规划》中指出,为实现2020年铁路网发展目标,规划方案要在路网总规模扩大的同时,突出繁忙干线实现客货分线,人口稠密地区发展城际客运系统,提高路网质量,扩大运输能力,形成功能完善、点线协调的客货运输网络。客运专线为满足快速增长的旅客运输需求,建立省会城市及大中城市间的快速客运通道,规划“四纵四横”铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统。建设客运专线1.2万千米以上,客车速度目标值达到每小时200千米及以上。
二、隧道涵洞项目产业规划建议
据从09年公布的固定资产投资新开工项目计划投资额可以看出,4万亿投资计划中,至少有1.5万亿是投放到基础设施建设中的。这种基础投入通过乘数效应拉动经济增长的效应,国家统计局数据显示,2009年1-10月我国新开工项目计划总投资额12.5万亿,同比增速达到36.6%,隧道涵洞市场遇发展良机。略……
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